Développement de réactions en tandem bimétalliques pour la synthèse d'hétérocycles fonctionnalisés

Development of bimetallic tandem catalysis for the preparation of functionalized heterocycles

• Auteur / Autrice : Ervan Salvi
• Direction : Gaëlle Blond, Nicolas Girard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique
• Date : Soutenance le 02/11/2023
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'innovation thérapeutique (Strasbourg ; 2009-....)
• Jury : Président / Présidente : Philippe Dauban
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Philippe Dauban, Hervé Clavier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Catalyse

Hydroboration

Hydroformylation

Rhodium

Catalyse homogène

Mots clés libres

Catalyse homogène

Or

Rhodium

Hydroacyloxylation

Hydroformylation

Cyclopropanation

Hydro-oxyamidation

Conia-ène

Hydroboration

Catalyse orthogonale en tandem

Homogeneous catalysis

Gold

Rhodium

Hydroacyloxylation

Hydroformylation

Cyclopropanation

Hydro-oxyamidation

Conia-ene

Hydroboration

Orthogonal tandem catalysis (OTC)

Résumé

L’objectif de ces travaux de thèse a été le développement de nouvelles méthodologies de catalyse orthogonale en tandem pour la préparation de motifs hétérocycliques fonctionnalisés. Dans un premier temps, nous avons procédé au développement d’une procédure de catalyse orthogonale en tandem (OTC) Au(I)/Rh(I) capable de convertir les dérivés des acides 2-éthynylbenzoïques et 2 (2 éthynylphényl)acétiques en les carbaldéhydes dérivés de lactones correspondants. Un tel hétérocycle fonctionnalisé a ensuite pu être dérivatisé en l’alcool primaire correspondant par réduction, ou en oxime par condensation avec l’hydroxylamine. Par la suite, plusieurs extensions du champ d’application de cette méthodologie ont été envisagés, en remplaçant le châssis lactone par d’autres motifs cycliques comme une 1,3-benzoxazine ou une châssis carbocyclique généré par une réaction de Conia-ène, ou la réaction d’hydroformylation par une réaction d’hydroboration rhodo-catalysée des alcènes.Dans un second temps, nous nous sommes attelés au développement d’une procédure en OTC Au(III)/Rh(II) associant une réaction d’hydroacyloxylation à une réaction de cyclopropanation. Une telle méthodologie a rendu possible la préparation d’un ensemble de composés spirocycliques contenant le motif cyclopropane à partir de dérivés de l’acide 2-éthnylbenzoïque et de dérivés du 2-diazo-2-phénylacétate de méthyle ou d’un diester de l’acide 2-diazomalonique.

This these PhD work aims to develop new OTC procedures for the preparation of functionalized heterocycles.First, a Au(I)/Rh(I) OTC procedure got developed to convert 2-ethynylbenzoic acid and 2 (2 ethynylphenyl)acetic acid in the corresponding lactone‑derived carbaldehydes. Such a functionalized heterocycle then got derivatized into the corresponding primary alcohol through reduction, or into the corresponding oxime through condensation in the presence of hydroxylamine. Then, extensions got attempted either by replacing the heterocyclic moiety with a 1,3-benzoxazine, the overall scaffold with a carbocyclic derivative generated through a Conia-ene cycloisomerization, or the hydroformylation step with a rhodium-catalyzed hydroboration.In a second time, we developed a Au(III)/Rh(II) bimetallic procedure involving a gold-catalyzed hydroacyloxylation and a rhodium(II)-catalyzed cyclopropanation. Such a procedure allowed for the preparation of spirocyclic compounds containing a cyclopropane moiety from 2-ethynylbenzoic acid derivatives and either methyl 2-diazo-2-phenylacetate or 2-diazopropane diester derivatives.